13-4 实验：用双缝干涉测量光的波长

高二物理选修3-4第13单元课件

成才之路· 物理人教版 ·选修3-4

路漫漫其修远兮 吾将上下而求索

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第十三章光

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光

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第四节

实验：用双缝干涉测量光的波长

第十三章

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课堂情景切入

考点题型设计

重点难点突破

课后强化作业

第十三章

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学习目标定位

第十三章

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※※ ※※

掌握用双缝干涉测光的波长的原理、 操作、器材、注意事项 掌握测量头的读数

第十三章

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课堂情景切入

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如图所示，牛顿用三棱镜把太阳光分成连续分布的七种 色光，因此我们知道了单色光有七种不同的颜色，那么你知 道它们的波长是怎样测出来的吗？

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重点难点突破

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用双缝干涉测光的波长 1.实验原理 如图所示，与两缝之间的距离 d 相比，每个狭缝都很窄， 宽度可以忽略。 两缝 S1、 2 的连线的中垂线与屏的交点为 P0, S 双缝到屏的距离 OP0=L

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L 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是 Δx= d λ 已知双缝间距 d,再测出双缝到屏的距离 L 和条纹间距 Δx,就可以求得光波的波长。 2.实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及光具座。

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3.实验步骤 (1)按照如图所示的装置安装好仪器，调整光源的位置， 使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。(也可直接 用双缝干涉仪) (2)放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距， 观察白光的双缝干涉图样。

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(3)在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后 观察单色光的双缝干涉图样。 (4)用米尺测出双缝到屏幕的距离 L,用测量头测出相邻 的两条亮(或暗)纹间的距离 Δx。 d (5)利用表达式 λ=LΔx 求单色光的波长。 (6)换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求 出相应的波长。

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4.注意事项 (1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 (2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同 一条轴线上。 (3)测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心。 (4)先测出 n 条亮(或

暗)纹中心间的距离 a, 则相邻亮条纹 间的距离 Δx=a/(n-1)。

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考点题型设计

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题型 1

用双缝干涉测光的波长

(2012· 太原模拟)(1)如图所示， 在“用双缝干涉测光的 波长”实验中， 光具座上放置的光学元件依次为①光源、 ② ________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏。 对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取 ____________或________的方法。

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(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这 时可以去掉的部件是________(填数字代号)。 (3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第 1 条亮 纹，读出手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮，使分划板 中心刻线对准第 10 条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则 相邻两亮条纹的间距是________mm。

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(4)如果已经量得双缝的间距是 0.30mm、 双缝和光屏之间 的距离是 900mm,则待测光的波长是________m。(取三位有 效数字)

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解析：(1)由实验原理可知②③④分别是滤光片、单缝、 双缝。 l 由 Δx=dλ 可知，要增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采 取的办法有： ①增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒); ②减小双缝之间的距离。

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